KR101755059B1 - 지지 및 위치 결정 구조체, 위치 결정을 위한 반도체 장비 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타겟을 테이블 상에 지지 및 위치 결정하기 위한 지지 및 위치 결정 구조체가 마련된 대전 입자 시스템에 관한 것으로서, 상기 지지 및 위치 결정 구조체는 제1 부재, 제2 부재, 및 상기 제1 부재를 제2 부재에 대해 이동시키는 적어도 하나의 모터를 포함하고, 상기 적어도 하나의 모터에 의해 발생되는 전자기장으로부터 적어도 하나의 대전 입자 빔을 차폐하도록 차폐부가 존재하며, 상기 지지 및 위치 결정 구조체는 상기 제1 부재, 테이블 및 타겟의 중량을 적어도 부분적으로 지탱하도록 상기 제1 부재와 제2 부재를 기계적으로 연결하는 스프링을 더 포함한다.

Description

지지 및 위치 결정 구조체, 위치 결정을 위한 반도체 장비 시스템 및 방법{SUPPORT AND POSITIONING STRUCTURE, SEMICONDUCTOR EQUIPMENT SYSTEM AND METHOD FOR POSITIONING}

본 발명은 제1 부재, 제2 부재, 및 적어도 하나의 모터를 포함하는 지지 및 위치 결정 구조체가 마련된 반도체 장비 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 또한 그러한 지지 및 위치 결정 구조체와, 그 용도에 관한 것이다.

지지 및 위치 결정 구조체는 리소그래피 시스템 및 검사 시스템 등의 반도체 장비 시스템에서 널리 사용되고 있다. 리소그래피 시스템의 경우에, 제1 부재는, 예컨대 반도체 웨이퍼가 부착될 수 있는 웨이퍼 스테이지이다. 측정 시스템의 통상적인 예로는 전자 현미경이 있다. 리소그래피 용례를 위한 현상시와 같이 나노미터 범위의 고해상도를 달성하기 위하여, 광학 또는 전자 광학 시스템의 개선된 해상도 만큼 정확한 위치 결정이 요구된다.

그러한 시스템의 일례는 미국 특허 제4,607,167호로부터 공지되어 있다. 공지된 시스템은 대전 입자 빔 리소그래피 장치이다. 장치는 전자 소스가 있는 컬럼, 조명 유닛, 스캐닝 디플렉터 및 투영 렌즈를 포함한다. 이 컬럼은 전자 빔을 방해하지 않도록 진공 기밀체(envelope) 내에 존재한다. 위치 결정 및 지지 구조는 진공 기밀체 외측에 존재한다. 이 지지 구조는 반도체 웨이퍼 또는 마스크가 상부에 배치될 수 있는 노출된 표면이 있는 제1 부재를 포함한다. 이하, 웨이퍼라는 용어는 또한 마스크를 포함하는 것으로 이해된다. 구조는 x축 드라이브와 y축 드라이브 뿐만 아니라 위치 결정 센서를 포함하는 제2 부재를 더 포함한다. 선형 모터는 바람직하게는 x-y 평면에서의 병진 운동을 위해 사용된다. 제1 부재와 제2 부재 사이에는 독립적으로 제어되는 3개의 액츄에이터가 존재한다. 컬럼에 대한 웨이퍼의 거리 뿐만 아니라 z-x 평면 및 z-y 평면에서의 각도가 모두 액츄에이터에 의해 제어된다. 보다 최근에, 제1 부재와 제2 부재 사이에서 액츄에이터에 대해 로렌츠 모터(Lorentz motor)가 제안되었다. 액츄에이터와 선형 모터로부터 발현되는 임의의 전자기장에 대항하여 작동 빔 바로 둘레의 차폐부를 통해 투영 렌즈가 보호된다. 즉, 진공 기밀체의 내부 원추면 부재가 강자성 재료로 제조된다.

공지된 시스템의 단점은, 진공 기밀체가 국부화되고 위치 결정 및 지지 구조체를 포함하지 않는다는 것이다. 진공 환경 외측에서 실제 타겟 표면의 위치 결정은 패턴을 타겟 표면으로 전사할 때에 실수 우려를 크게 증가시킨다. 이는 특히 대전 입자 빔에 의해 작동되는 임의의 시스템에서 지속되지만, 또한 제어된 분위기가 이용되는 다른 임의의 시스템에서도 지속된다. 진공 환경은 또한 EUV(Extreme UV)-광학 리소그래피 시스템을 위해서도 제안되고 있다. 다양한 조립 단계에서는, 예컨대 특정한 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 요소에 요구되는 바와 같은 제어된 분위기를 이용하여 캐비티를 형성하기 위해 압력이 낮은 환경이 꽤 요구될 수 있다. 공지된 시스템에서 차폐부로서 진공 기밀체의 일부의 사용은 또한 다른 차폐 설계가 요구되게 한다.

다른 예가 미국 특허 제7,221,463호로부터 공지되어 있다. 공지된 반도체 장비 시스템은 제1 및 제2 부재를 갖는 지지 및 위치 결정 구조체를 포함한다. 지지 및 위치 결정 구조체는 구체적으로 장비 시스템의 컬럼 내에 미러를 위치 결정한다. 선형 모터가 액츄에이터로서 마련된다. 그러한 모터는 통상적으로 코일과 영구 자석을 포함하고, 코일은 제2 고정 부재 상에 마련되고 영구 자석은 제1 가동 부재 상에 마련된다. 제1 가동 부재의 용기 중량을 지탱하는 스프링은 제1 부재와 제2 부재의 중심들 사이에 배치되어 선형 모터의 추력을 z 방향에서 경감시킨다. 이 용기 보상 스프링은 용기 지탱 방향 및 다른 5개의 자유도 방향에서 매우 작은 스프링 상수를 갖도록 설계되어, 제2 고정 부재로부터 스프링을 통해 제1 가동 부재로 향하는 진동의 전달이 거의 무시될 수 있다. 스프링은, 예컨대 나선형 코일 스프링이지만, 다른 실시예가 또한 가능하다. 제1 가동 부재에 제공되는 광학 요소를 냉각하기 위해 냉각 수단이 제공될 수 있다. 냉각 수단은 바람직하게는 제2 고정 부재에 제공되어, 광학 요소가 비접촉 방식으로 냉각될 수 있다. 비접촉 냉각 수단은 복사 냉각을 포함한다. 바람직한 실시는 펠티어 소자(Peltier element)를 이용한 복수 부재의 냉각, 및 복사 부재로부터의 복사를 이용한 가동 부품의 냉각이다.

이 공지된 시스템의 단점은 복사 냉각이 진공 또는 진공 근처 환경에서는 적절하게 기능하지 않는다는 것이다. 더욱이, 복사 냉각 외에 펠티어 소자의 사용은 장비 시스템을 복잡하게 만든다. 그러한 복잡은 바람직하지 않으므로 엄밀히 말해서 필요하지 않는다면 피해야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 진공에서 위치 결정될 수 있고, 그럼에도 불구하고 그 액츄에이터의 충분한 차폐를 허용하는 위치 결정 및 지지 구조체를 갖는 반도체 장비 시스템을 제공하는 것이다.

이 목적은 위치 결정 및 지지 구조체가 제1 부재, 제2 부재 및 적어도 하나의 모터를 포함하고, 상기 적어도 하나의 모터에 의해 발생되는 전자기장으로부터 제1 부재의 표면을 차폐하도록 차폐부가 존재하며, 이 차폐부는 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분을 포함하고, 제1 부재는 제1 차폐 부분을 포함하며, 제2 부재는 제2 차폐 부분을 포함하고, 제1 및 제2 차폐 부분은 서로를 향해 이동될 수 있다.

따라서, 본 발명은 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분으로 구성되는 차폐부를 형성한다. 이들 차폐 부분은 적절한 위치 결정을 가능하게 하기에 충분한 유극을 이용하여 상호 끼워진다. 또한, 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분은 함께 모터들의 충분한 차폐를 허용한다.

바람직하게는, 제1 및 제2 차폐 부분은 평탄한 부분과 측부를 포함한다. 적절하게는, 측부는 평탄한 부분에 대해 거의 수직으로 연장된다. 반구형 측부와 같은 대안적인 형태 및 대안적인 배향이 배제되지 않는다.

가장 적절하게는, 측부들은 상호 오버랩을 설명한다. 측부들의 그러한 오버랩은 차폐될 요소들이 모터의 옆 대신에 모터의 상부에 있더라도 전체 차폐 성능을 크게 향상시킨다. 오버랩의 바람직한 측정은 그러한 측부들 간의 거리와 오버랩 길이 사이의 비율로서 나타낸다. 이 길이는 제2 부재의 노출된 표면에 대해 수직 방향인 z 방향에서 정의된다. 적절하게는, 오버랩의 길이는 측부들 간의 거리의 적어도 5배이다. 보다 적절하게는, 이 비율은 심지어는 8, 10 또는 10보다 크다.

바람직한 실시예에서, 차폐 부분들 중 적어도 하나는 제1 및 제2 부분을 포함하고, 이들 사이에서 다른 차폐 부분의 측부가 연장된다. 그러한 샌드위치 구조는 특히 자기장인 자장을 차폐하는 데에 매우 효과적인 것으로 판명되었다. 적절한 차폐가 요구된다. 적어도 하나의 모터에 의해 발생된 자장은 1 이상의 테슬라 정도로 있을 수 있고, 장비 시스템의 활성 부분에서 허여된 자기장은 밀리테슬라 이하보다 작을 것이다. 이는 특정한 활성 부분에 따라 좌우되는 것이 명백하다. 대전 입자 빔을 포함하는 활성 부분에서 허용되는 자기장은 조립체형 장비의 활성 부분에서 허용된 자장보다 낮다고 가정할 수 있다. 대전 입자 빔 시스템에서, 허용된 자기장은 마이크로테슬라 보다 작거나 심지어는 나노테슬라 정도일 수 있다.

자기장을 100만분의 1로 감소시키는 그러한 도전 요구를 충족시키기 위하여, 여전히 이동을 가능하게 하면서, 적어도 하나의 차폐 부분이 빗살형 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이는 2개의 차폐 부분이 함께 서로 맞물린 구조를 구성하는 것을 허용한다. 이와 함께, 구조의 모든 공간들이 채워질 필요가 없다는 것이 관찰된다. 예컨대, 하나의 차폐 부분이 예를 들어 6개의 플레이트를 갖는 빗살형 구조를 갖는다면, 다른 차폐 부분은 2개의 세트 사이에 공간이 있는 2×2 플레이트를 가질 수 있다.

본 출원의 문맥에서 '이동'이라는 용어는 단순히 노출된 표면에 평행한 그리고 수직인 방향들 중 한 방향(일반적으로, x, y 및 z 방향이라고 지칭함)으로의 이동을 말하지 않고, 또한 xy 평면, xz 평면 및/또는 yz 평면에서의 회전도 지칭한다. 바람직하게는 모두 6개의 자유도에서의 이동이다. 따라서, 모든 자유도에서의 이동을 만족시키도록 충분한 모터들이 이용될 수 있는 것이 적절하다. 그러나, 본 발명의 위치 결정 및 지지 구조체는 또한 적은 자유도가 이용될 수 있는 상황에 적용될 수 있다. 예로는 거울, 투영 렌즈의 조립을 포함한다.

바람직하게는, 본 발명에서 가능한 이동은 미세 조정을 행하기에 충분하다. 한 방향에서의 측방향 병진은 바람직하게는 1 mm 미만이고, 보다 적절하게는 1 밀리미터의 1/10보다 작다. xy 평면에서의 회전 이동은 바람직하게는 30 mrad보다 작고, 보다 적절하게는 3 mrad보다 작다.

서로 맞물리는 차폐 배열을 이용하여 이 방식으로 지지 구조체를 구성하는 유리한 효과는 조립 및 분리가 매우 용이하다는 것이다. 상호 맞물리는 차폐 배열은 제1 및 제2 차폐 부분 간에 상대적 이동을 가능하게 할 뿐만 아니라 차폐 부분들을 기계적으로 방해하는 일없이 제1 및 제2 차폐 부분이 배치 또는 분리되게 한다.

다른 실시예에서, 지지 및 위치 결정 구조체에는 작동 상태 외에 비작동 상태가 제공되는데, 비작동 상태에서는 적어도 하나의 모터가 턴오프되고 제1 및 제2 부재는 차폐부에서의 누출에 영향을 미치는 일없이 상호 증가된 거리에 있다. 상기 모터들을 오프 위치 또는 낮은 전력에 두면, 제1 부재를 위한 안정적인 위치가 보장되게 된다. 이 실시예에서, 안정적인 위치는 제1 및 제2 부재가 상호 증가된 거리에 있는 위치이다. 구체적으로, 그 거리는 z 방향, 즉 차폐 부분의 임의의 측부에 평행한 방향을 따라 증가 또는 감소된다. 상호 거리에서의 증가는 차폐부에서의 누출이 없도록 제한된다.

다른 실시예에서, 지지 및 위치 결정 구조체에는 제1 및 제2 차폐 부분이 제공되고, 이 제1 및 제2 차폐 부분은 원형 형태로 되어 있다. 여기서, 제1 및 제2 차폐 부분들 간의 오버랩은 제1 및 제2 차폐 부분을 동심 형태로 배치함으로써 달성된다. 이 실시예에서, 제1 및 제2 차폐 부분은 또한 상호 맞물리는 빗살형 구조를 형성하도록 추가의 원형 차폐 부분을 포함할 수 있다. 이 방식에서, 회전 이동 자유도가 최대화된다.

다른 실시예에서, 지지 및 위치 결정 구조체에는 비스듬한 각도, 예컨대 90 내지 180도 사이의 각도를 상호 포함하는 제1 측면 및 인접한 제2 측면이 제공된다. 지지 및 위치 결정 구조체의 그러한 다각형 형태는 6개의 자유도 중 임의의 자유도에서 이동 자유도를 최대화시킨다고 판명되었다.

본 발명의 다른 양태에서, 반도체 장비 시스템에서 요소를 위치 결정하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 제2 부재와 적어도 하나의 모터를 더 포함하는 지지 및 위치 결정 구조체의 제1 부재에 상기 요소를 기계적으로 연결하는 단계; 상기 제1 부재를 제2 부재에 대해 위치 결정하도록 상기 적어도 하나의 모터를 작동시키는 단계 및 상기 모터 작동의 결과로서 제2 부재에 대한 제1 부재의 이동을 가능하게 하도록 제1 차폐 부분 및 제2 차폐 부분을 포함하는 차폐부의 분배를 이용하여 상기 적어도 하나의 모터에 의해 발생된 전자기장으로부터 상기 제1 부재 위의 컬럼을 차폐하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제2 양태에서, 반도체 장비 시스템의 지지 및 위치 결정 구조체는 제1 부재와 제2 부재; 제1 부재와 제2 부재를 기계적으로 연결하는 스프링; 제1 부재를 제2 부재에 대해 이동시키는 복수 개의 전자기 모터를 포함한다. 지지 및 위치 결정 구조체에는 작동 상태와, 비작동 상태가 제공되고, 비작동 상태에서 상기 모터들 중 적어도 일부는 낮은 전력 모드에 있다.

낮은 전력 모드에서 모터를 작동시키는 것은 특히 모터가 낮은 전력 모드에서 턴오프될 때에 열 소산에 확실한 효과를 갖는다. 상기 모터들 중 적어도 일부가 낮은 전력 모드로 놓일 수 있고, 이 모드에서 위치 결정 구조체가 먼저 비작동 상태로 된다는 것이 발명자에게 간파되었다. 구조체에는 비작동 상태에서 자유도들 중 적어도 일부에 대해 예정된 형태가 제공된다. 비작동 상태는 정밀한 위치 결정을 허용하지 않지만, 그러한 비작동 상태에서 정밀한 위치 결정은 요구되지 않는다. 위치 결정 및 지지 구조체는 미세 조정을 위한 것이다. 대규모 이동을 수행하는 동안에는, 미세 조정이 요구되지 않는다. 타겟이 없는 한, 미세 조정은 요구되지 않는다. 작동 중에, 위치 결정 상태는 위치 변화없이 그러나 기계적 진동에 대항하여 위치를 안정화시키는 요구에 의해 안정화 단계가 후속될 수 있다. 그러한 상황에서, 적은 미세 조정이 요구된다. 이들 상황 모두에서, 위치 결정 및 지지 구조체는 비작동 상태에 있을 수 있다. 이 비작동 상태는 미세 조정이 요구되지 않는 자유도를 위해 제어 및 위치 결정을 여전히 허용하면서 제어 및 위치에 대부분의 에너지를 필요로 하는 자유도의 고정을 포함할 수 있다.

전반적으로, 비작동 상태의 사용은 진공 환경에 사용하기에 적절한 에너지 효율적인 작동을 지속시킨다. 구체적으로, 그러한 에너지 효율적인 작동은 중간의 재교정을 행할 필요없이 하나의 타겟, 예컨대 웨이퍼에서 작동의 수행을 허용한다. 그러한 재교정은 온도 변화 및 이에 의한 치수 변화의 결과로서 기인된다. 여기서, '타겟에서 작동의 수행"이라는 용어는 장비 시스템에 의해 가능한 작동이 사용자에 의해 정의되는 바와 같이 하나의 완벽한 웨이퍼에 대해, 또는 그 관련 부분에 대해 수행된다는 것을 나타내도록 의도된다. 그러한 작동은 패턴의 전사, 검사 단계, 조립 단계 등일 수 있다.

바람직하게는, 비작동 상태의 위치는 또한 기준 위치로서 사용된다.

다른 실시예에서, 스프링은 작동 상태보다 비작동 상태에서 긴 유효 길이를 갖는다. 이 방식에서, 제1 부재와 제2 부재 사이의 거리가 증가된다. 구체적으로, 그 길이는 z 방향을 따른 거리, 즉 제1 부재의 주 표면에 수직인 거리이다.

구체적으로, 제1 부재로부터 요소의 제거를 감지하는 센서가 제공되고, 상기 센서는 작동 상태와 비작동 상태 사이의 천이를 제어하는 제어 유닛에 연결되며, 상기 제어 유닛은 모터들을 스위치 오프시킨다. 센서들의 사용은 상기 천이를 비작동 상태로 한정하는 적절한 실시이다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 상기 비작동 상태로의 천이는 시스템 내에서 다른 작용과의 비교를 기초로 하여, 및/또는 위치 결정 장치들 중 하나가 예정된 위치 결정 단계를 완성한 후에 시작될 수 있다. 적절하게는, 스프링의 최대 길이를 한정하기 위해 스프링 홀더가 제공된다. 부재로부터 요소를 제거할 때에, 스프링에 작용하는 반력이 통상적으로 감소된다. 그 결과, 스프링은 보다 큰 길이를 차지하게 된다. 그러나, 추가의 연장부는 안정적이고 양호하게 한정된 위치 및/또는 양호하게 한정된 연장부를 보장하기에 너무 클 수 있다. 이는 구체적으로 이전에 논의된 바와 같이 제1 및 제2 차폐 부분을 상호 맞물린 형태로 구비한 차폐부를 실시하는 경우와 관련된다. 스프링 홀더는 최대 위치를 한정한다. 적절하게는, 최대 연장부를 특정할 뿐만 아니라 다른 자유도에 대한 고정된 위치를 특정하도록 2 이상의 스프링 홀더가 존재한다.

다른 양태에서, 반도체 장비 시스템에서 요소를 위치 결정하는 방법이 제공된다. 방법은, 제2 부재와 적어도 하나의 모터를 더 포함하는 지지 및 위치 결정 구조체의 제1 부재에 상기 요소를 기계적으로 연결하는 단계; 작동 상태에서 제1 부재를 제2 부재에 대해 위치 결정하도록 상기 적어도 하나의 모터를 작동시키는 단계 및 상기 지지 및 위치 결정 구조체를 비작동 상태에 있게 하는 단계를 포함한다. 적절하게는, 상기 방법은 상기 지지 및 위치 결정 구조체를 다시 작동 상태로 되게 하는 추가 단계를 포함한다.

본 발명의 이들 및 기타 양태들은 도면을 참조하여 더 명료해질 것이다.
도 1은 본 발명의 대전 입자 시스템의 간소화된 개략적인 단면도.
도 2는 작동 상태에서 본 발명에 따른 미세 조정 위치 결정 및 지지 구조의 일실시예의 개략적인 단면도.
도 3은 비작동 상태에서 도 2의 실시예의 개략적인 단면도.
도 4는 대전 입자 멀티 빔렛(beamlet) 리소그래피 시스템의 실시예의 간소화된 개략도.
도 5는 대전 입자 시스템에서 위치 결정 및 지지 구조의 실시예의 간소화된 개략도.

도면에서, 동일한 참조 번호는 동일하거나 또는 적어도 유사한 기술적 기능부에 관련된다. 도면은 실척으로 도시되어 있지 않고 단지 예시적인 목적을 위해 의도된다. 도면은 아무튼간에 청구범위를 제한하도록 의도되지 않는 예를 도시하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 장비 시스템(1)의 개략적인 단면도를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 반도체 장비 시스템(1)은 컬럼(110)이 있는 시스템, 보다 상세하게는 리소그래피 시스템 또는 검사 시스템이다. 구체적으로, 대전 입자 빔렛이 타겟(24)의 표면에 투과되는 시스템이다. 이 타겟(24)은 예컨대 반도체 웨이퍼 또는 마스크이지만, 조립체 캐리어 등의 다른 타겟이 배제되지 않는다.

작동시, 컬럼(110)은 빔렛을 타겟(24)으로 투과한다. 리소그래피 시스템의 경우에, 빔렛은 타겟(24)의 표면의 적어도 주요 부분에 패턴을 전사하도록 투과된다. 게다가, 컬럼(110)은 상대적으로 타겟(24)으로 이동될 필요가 있고 그 반대도 마찬가지이다. 보통, 타겟(24)과 그 아래의 구조는 이동된다. 또한, 타겟은 통상적으로 여러 개의 요소를 포함하는, 스테이지라고도 지칭되는 위치 결정 및 지지 구조에 의해 지지된다.

병진 및 회전 장치(150)가 타겟에 대해 실질적으로 평행한 평면(이하, x-y 평면이라고 지칭함)에서 이동 및 회전을 위해 존재한다. 병진 및 회전 장치(150)는 상이한 방향에서의 별개의 이동을 위해 그리고 상이한 정도의 이동을 위해 여러 개의 요소를 포함할 수 있다. 병진 및 회전 장치(150) 및 스테이지의 기타 부분은 지지체(151)를 통해 베이스 프레임(170)에 연결된다. 이들 지지체는 챔버벽(160)을 통과한다. 챔버벽(160)은 밀폐된 챔버(161) 내에서 제어된 작동 분위기를 보장한다. 챔버 내의 분위기가 진공, 보다 바람직하게는 높은 또는 극히 높은 진공인 것이 적절하다.

미세 조정 위치 결정 및 지지 구조체(140)는 병진 및 회전 장치(150)의 상단에 존재한다. 적절하게는, 미세 조정 위치 결정 및 지지 구조체는 6개의 자유도, 즉 타겟(24)의 평면에서 측방향 (x-y) 치수들, 타겟(24)의 평면에 수직인 수직 (z-)평면 뿐만 아니라 x-y, x-z 및 y-z 평면에서의 회전들에서 타겟(24)의 위치를 미세 조정하는 위치 결정 장치(45)를 포함한다. 이들 위치 결정 장치(45)에 의해 제공되는 움직임은 효율적으로 그 제2 부재(42)에 대한 제1 부재(41)의 움직임이다. 위치 결정 장치(45)는 통상적으로 전기 모터, 보다 바람직하게는 선형 모터 및 가장 바람직하게는 로렌츠 모터이다. 위치 결정 장치(45)의 갯수는 그러한 위치 결정의 선택 및 능력에 따라 좌우된다. 통상, 하나의 구조체가 6 내지 10개의 개별적인 위치 결정 장치를 사용한다. 위치 결정 장치(45)의 작동 경로에서 발생된 자기장에 대항하여 챔버(161)를 차폐하도록 차폐부(43)가 존재한다. 차폐부(43)는 도 1에서 구조(140)의 측면에만 도시되어 있다. 그러나, 차폐부는 상기 미세 조정 구조(140)를 둘러싸도록 적절하게 존재한다. 본 발명의 한 양태에 따르면, 차폐부는 제1 및 제2 차폐 부분을 포함하고, 상기 차폐 부분은 제1 부재(41)에 연결되고, 상기 제2 차폐 부분은 제2 부재(42)에 연결되며, 제1 및 제2 차폐 부분은 서로 이동될 수 있다.

미세 조정 구조(140)의 제1 부재(41)는 척(130; chuck)에 부착된다. 이 척(130)은 타겟(24)이 존재하는 상부에 웨이퍼 테이블(120)을 지지한다. 웨이퍼 테이블(120)은 통상적으로 타겟(24)의 효과적인 전달을 가능하게 하도록 척(130)에 대해 가역적으로 부착된다. 그러한 전달은 통상적으로 후속 제조 단계를 위해 다른 반도체 장비 시스템으로 타겟(24)을 이동시키도록 수행된다.

진보한 집적 회로 및 마스크의 제조시에 사용하기 위한 리소그래피 시스템은 특히 100 nm 미만의 최소 치수를 갖는 딥 서브미크론 스케일(deep submicron scale)에서 리스그래피를 제공한다. 진행 중인 개발은 심지어는 그러한 딥 서브미크론 스케일을 30 nm 미만의 최소 치수로 연장시킨다. 그러한 치수에서의 적절한 작동은 단순히 컬럼(110) 내에서 진보된 광학 또는 전자 광학 리소그래피를 필요로 할 뿐만 아니라 스테이지에서 매우 정확하고 양호하게 제어된 위치 결정을 필요로 한다. 더욱이, 통상적으로 모터 및 기타 요소들의 작동으로 생기는 교란은 위치 결정이 쉽게 필요한 사양 밖에 있게 한다. 교란의 한가지 타입은 열의 발생이다. 섭씨 1도 이하의 스테이지의 가열은 위치 결정이 사양을 벗어나게 할 수 있다. 다른 타입의 교란은 표류 자장(stray field), 구체적으로 자기장의 발생이다. 대전 입자 빔렛을 기초로 하여 작동하는 리소그래피 시스템과 검사 시스템은 특히 이 타입의 교란에 민감한데, 그 이유는 임의의 자기장 또는 전기장은 그러한 대전 입자 빔렛의 약간의 제어 불가능한 편향을 유발할 수 있기 때문이다. 그러한 편향은 패턴이 특정한 타겟(24)의 표면으로 전사되지 못하게 하고, 이에 따라 일반적으로 회복 불가능한 타겟(24)의 손실을 유발한다. 게다가, 챔버(161) 내에서 자기장의 요건은 매우 엄격하다. 예컨대, 나노테슬라 정도의 자기장이 허용되는 반면, 전기 모터는 통상적으로 테슬라 정도의 자기장을 발생시키고, 바꿔 말하면 1조 이상까지의 자기장 강도의 비율이 요구된다. 또한, 제어된 분위기의 챔버(161) 내에 미세 조정 구조(140)를 갖는 것이 요망된다.

본 발명은, 제1 부재(41) 및 제2 부재(42) 위에 분배된 차폐부(43)가 미세 조정 구조(140)에 마련되어 제1 및 제2 차폐 부분이 서로 이동될 수 있고 그럼에도 불구하고 미세 조정 구조 내에서 자기장의 충분한 차폐를 가능하게 한다는 점에서 상기 문제를 극복한다. 적절하게는 0.1% 미만, 보다 적절하게는 1 ppm(part per million) 미만의 자기장이 제1 부재(41)와 제2 부재(42) 위에 분배된 차폐부를 통과한다. 제1 및 제2 부재 위에서 차폐부의 분배는 자기장을 차폐하도록 각 위치 결정 장치(45)를 개별적으로 봉입하는 것보다 유리한 것으로 판명되었다. 미세 조정 구조(140)의 봉입 부분으로서, 부재(41, 42) 위에 분배는 부피가 적을 뿐만 아니라 모든 위치 결정 장치(45)에 의해 함께 발생된 자기장이 보다 규칙적이고(덜 변동하고) 크기가 단일의 전기 모터(45)에 의해 발생된 자기장보다 적어도 상대적으로 작을 수 있다. 또한, 제1 및 제2 부재 위에 차폐부의 분배는 가장 가치가 있는 영역에 차폐를 집중하게 한다. 이 영역은 특히 미세 조정 구조(140)의 하나 이상의 측면에 의해 구성된다. 이것과 조합하여, 자기장의 주 방향이 측방향이 되도록, 예컨대 측면들 중 하나를 향하도록 위치 결정 장치가 배치되는 것이 적절하다. 이는 전기 모터(45)를 구성하는 플레이트의 수직 배향에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에서, 차폐부(43)는 제1 및 제2 부재(41, 42) 각각의 일부인 제1 및 제2 차폐 부분에 의해 구성되는데, 이들 제1 및 제2 차폐 부분은 서로 오버랩하는 영역을 갖는다. 보다 적절하게는, 제1 차폐 부분은 제2 차폐 부분의 중간에 배치된다. 이는 전자기장의 탈출 경로의 길이를 상당히 증가시키고 여전히 수직 z 방향으로의 병진을 허용한다. 바람직하게는, 그러한 차폐 부분은 빗살형 구조(comb structure)로서 형성된다. 제1 및 제2 차폐 부분의 빗살형 구조는 함께 끼워지도록 설계된다. 이 타입의 구조는 모두 6개의 자유도에서 미세 조정 움직임을 위한 충분한 공간을 남겨두면서 충분한 차폐를 제공한다.

또 다른 실시에서, 미세 조정 구조에는 복수 개의 측면이 마련되어, 제1 및 인접한 제2 측면은 90도보다 크고 180보다 작은 각도, 바람직하게는 120 내지 180도를 포함한다. 미세 조정 구조(140)에서 그러한 비스듬한 각도의 사용은 보다 많은 움직임을 허용하는 것으로 관찰되었다. 이 관찰은 예각과 비교하여 수행되었고 특히 회전 자유도(xy, xz 및 yz 평면)와 관련된다. 타원형 또는 원형 측면과 같이 어떠한 다소 일직선 측면이 없는 미세 조정 구조(140)의 사용은 특히 병진 자유도(x, y)를 제한하는 것으로 판명되었다.

도 2 및 도 3은 바람직한 구성에서 그리고 작동 상태 외에 비작동 상태의 추가 기능을 갖는 본 발명의 미세 조정 구조(140)를 단면도로 개략적으로 도시한다. 여기서 도 2는 작동 상태에서 구조(140)를 도시하고 도 3은 비작동 상태에서 구조(140)를 도시한다. 비작동 상태는 전기 모터(45)가 저출력 모드로 회전되고 위치 결정이 고정되는 상태이다. 전기 모터(45)는 바람직하게는 상기 저출력 모드에서 모두 중지된다. 대안적으로, 일부만이 중지되고/되거나 일부 모터가 저출력으로 작동하거나 '대시' 형태로 진입한다. 비작동 상태는 적어도 2가지 주요 이점을 갖는다. 첫째, 전기 모터(45)의 저출력 상태로 인해 미세 조정 구조(140)의 가열은 낮은 속도로 발생하거나 심지어는 전혀 발생하지 않는다. 둘째, 비작동 상태는 적절하게 실시될 때에 기준 위치로서 사용될 수 있다.

도 2 및 도 3은 일부 더 유리한 특징을 갖는 제1 차폐 부분(43a)과 제2 차폐 부분(43b)을 갖는 차폐부(43)의 바람직한 실시를 추가로 보여준다. 바람직하게는, 제2 부재(42)와 병진 및 회전 장치(150) 사이에 히트 싱크 또는 열 도체 등의 열 제거 수단이 제공된다. 그래서, 타겟(24)으로부터의 열 전도가 타겟(24)을 향한 전도보다 양호해진다. 따라서, 위치 결정 정확도에 가장 관련된 요소인 제1 부재(41)가 가열 및/또는 적어도 온도 변동에 의해 영향을 받게 된다.

도 2 및 도 3에 도시된 다른 특징은 외부 차폐부(143)에서 서로 맞물린 구조의 제공이고, 오버랩하는 플레이트들의 갯수는 적어도 5개이다. 5개의 층상 차폐부와 4개의 층상 차폐부 간에 차폐 효과의 차이는 5개의 층 및 6개의 층으로 구성된 차폐부 간에 차폐 효과의 차이보다 훨씬 큰 것으로 판명되었다. 도 2 및 도 3에 도시된 차폐부 실시의 다른 필요한 특징은 미세 조정 구조(140)의 상단면(141)과 바닥면(142)에서 차폐부의 연속성이다. 그러한 연속성은 에지에서 및/또는 차폐 부분(42a, 42b)과 제1 부재(41) 또는 제2 부재(42)의 나머지 사이의 기계적 연결부에서 누출을 방지한다. 차폐부(43)의 다양한 부분들의 그러한 격리를 위한 재료는 당업자에게 공지되어 있다. 차폐부의 한가지 적절한 재료는 소위 μ-재료이다.

비작동 상태에 진입하기 위하여, 스프링(44), 센서(49) 및 리미터(47)가 관련된 요소들이다. 도 2 및 도 3은 단순히 1개의 센서(49)와 1개의 리미터(47)를 도시하고 있지만, 이들의 복수 개, 예컨대 2, 3, 4, 5 또는 6개가 제어되어야 하는 각 자유도에 대해 하나씩 적용될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 1개의 스프링 대신에, 복수 개의 스프링이 제공될 수 있다. 스프링은 코일 구성을 가질 수 있지만, 필수로 간주되지는 않는다. 자기 흡인 부재와 반발 자석을 비롯하여 스프링 특성을 갖는 기타 요소들이 대안적으로 적용될 수 있다. 스프링은 바람직하게는 제1 부재(41), 척(130) 및 웨이퍼 테이블(120)의 용기 중량을 지탱하도록 조정된다. 이 방식에서, 스프링은 용기 지탱 방향 및 다른 5개의 자유도 방향에서 매우 작은 스프링 상수를 갖도록 설계될 수 있어, 베이스 프레임(170)으로부터 스프링(44)을 통해 웨이퍼 테이블(120)을 향한 진동의 전달은 거의 무시될 수 있다. 또한, 모터들의 열 발생이 억제될 수 있다.

비작동 상태는 다양한 시작 신호를 기초로 하여 진입될 수 있다. 그러한 시작 신호의 한가지는 중앙 제어기에 의해 제공되는 전기 신호이다. 그러한 중앙 제어기는 전력을 이용할 수 없을 때 및/또는 기준 위치를 조사하기 위하여 고장 검출, 특정한 사용자 명령을 기초로 하여 신호를 제공할 수 있다. 다른 그러한 시작 신호는 미세 조정 구조(140)에 의해 지지되는 중량의 갑작스런 변화, 보다 구체적으로 갑작스런 중량 감소이다. 이 갑작스런 중량 감소는, 예컨대 웨이퍼 테이블(120)의 제거로 인한 것이고 제1 부재(41)를 상방으로, 즉 제2 부재(42)로부터 멀어지게 들어올리는 경향이 있다. 센서(49)는 그러한 위치 변화의 감지에 전용인 센서이다. 적절하게는, 센서는 제2 부재(42) 상에 위치되는 동안에 제1 부재(41)에 대한 거리를 광학적으로 감지한다. 그러나, 이는 단순히 한가지 실시이다. 센서(49)는 대안적으로 제1 부재(41) 상에 위치될 수 있고, 예컨대 자기 저항 센서 또는 MEMS계 가속도계에 의한 운동 감지를 비롯한 감지 원리를 대안적으로 사용할 수 있다.

제1 부재(41)의 위치는 하나 이상의 기계적 잠금 장치(47)를 통해 비작동 상태로 진입한 후에 안정화된다. 기계 공학 분야의 숙련자에게 자체로 공지된 바와 같이 다양한 기계적 잠금 장치(47)가 거기에 적절하다. 기계적 잠금 장치(47)의 타입은 비작동 상태로 진입할 때에 미세 조정 구조(49)가 진입되는 자세에 따라 좌우되는 경향이 있다. 한가지 유리한 자세는 높은 자세이다. 그러한 자세는 일련의 상호 맞물리는 플레이트들로서 실시되는 소정 타입의 차폐부(43) 내에 존재할 때에 플레이트들이 서로 접촉하는 것을 방지한다. 그러한 높은 자세는 또한 병진 및 회전 장치(150)를 통해 미세 조정 부재(140)에 도달하는 특정한 기계적 진동이 보정 및/또는 감쇠되는 것을 허용한다. 기계적 잠금 장치(47)는 비작동 상태를 위해 높은 자세가 선택되는 경우에 거리 리미터(또한, 정지부로서 공지됨)로서 제공될 수 있다. 거리 리미터(47) 또는 복수 개의 거리 리미터는 스프링(44)의 최대 길이까지의 연장을 효율적으로 제한한다. 도 2는 그러한 거리 리미터(47)가 작동 상태에서 얼마나 비효율적인지를 보여준다. 도 3은 거리 리미터(47)가 비작동 상태에서 스프링(44)의 연장을 효율적으로 제한하는 것을 보여준다. 제1 차폐 부분(43a)과 제2 차폐 부분(43b)이 서로 오버랩하도록 상승 범위가 설계된다. 보다 구체적으로, 이 오버랩은 차폐 요건을 만족시키는 데에 충분하다. 거리 리미터(47)의 도시된 위치와 작동 상태와 비작동 상태 간에 위치 결정의 차이는 순전히 예시 목적을 위해 의도되고 실척으로 도시되지 않는다. 거리 리미터(47)가 대안적으로 역 배향으로, 예컨대 제1 부재 대신에 제2 부재에 부착된 제한부를 갖도록 제공될 수 있다는 것이 또한 인정된다.

도 4는 모든 전자 빔렛들의 일반적인 크로스오버가 없는 전자 빔 광학 시스템을 기초로 한 대전 입자 멀티 빔렛 리소그래피 시스템(1)의 실시예의 간소화된 개략도를 도시하고 있다. 그러한 리소그래피 시스템은, 예컨대 미국 특허 제6,897,458호, 제6,958,804호, 제7,084,414호 및 제7,129,502호에 설명되어 있고, 이들 특허는 그 전체가 본 명세서에 참조로 합체되고, 본 발명의 소유권자에게 양도되어 있다. 그러한 리소그래피 시스템은 적절하게는 복수 개의 빔렛을 발생시키는 빔렛 발생기, 상기 빔렛을 변조된 빔렛으로 패터닝하는 빔렛 변조기, 및 상기 빔렛을 타겟의 표면 상에 투영하는 빔렛 투영기를 포함한다. 빔렛 발생기는 통상적으로 소스 및 적어도 하나의 구멍 어레이를 포함한다. 빔렛 변조기는 통상적으로 블랭킹 디플렉터 어레이와 빔 정지 어레이를 갖는 빔렛 블랭커(beamlet blanker)이다. 빔렛 투영기는 통상적으로 주사 디플렉터와 투영 렌즈 시스템을 포함한다. 도 4는 본 발명의 위치 결정 및 지지 구조를 명확하게 도시하지는 않는다.

도 1에 도시된 실시예에서, 리소그래피 시스템은 균일한 확장 전자 빔(4)을 생성하기 위한 전자 소스(3)를 포함한다. 빔 에너지는 바람직하게는 약 1 내지 10 keV의 범위로 비교적 낮게 유지된다. 이를 달성하기 위하여, 가속 전압은 바람직하게는 낮고, 전자 소스는 바람직하게는 접지 전위에서 타겟에 대해 약 -1 내지 -10 kV으로 유지되지만, 다른 세팅도 또한 사용될 수 있다.

전자 소스(3)로부터의 전자 빔(4)은 이중 팔중극(double octopole)을 통과하고, 이후에 전자 빔(4)을 시준하기 위한 시준 렌즈(5)를 통과한다. 아는 바와 같이, 시준 렌즈(5)는 임의의 타입의 시준 광학 시스템일 수 있다. 다음에, 전자 빔(4)은, 한가지 적절한 실시예에서 구멍 어레이(6)인 빔 스플리터에 충돌한다. 구멍 어레이(6)는 빔의 일부를 봉쇄하여 복수 개의 빔렛(7)이 구멍 어레이(6)를 통과하게 한다. 구멍 어레이는 바람직하게는 관통홀을 갖는 플레이트를 포함한다. 따라서, 복수 개의 평행한 전자 빔렛(7)이 생성된다. 시스템은 많은 갯수의 빔렛(7), 바람직하게는 약 10,000 내지 1,000,000개의 빔렛을 발생시키지만, 물론 더 많거나 적은 빔렛을 사용하는 것이 가능하다. 시준된 빔렛을 발생시키기 위해 기타 공지된 방법들이 또한 사용될 수 있다는 것에 유념해야 한다.

복수 개의 전자 빔렛(7)은 각각의 전자 빔렛(7)을 빔렛 블랭커 어레이(9)의 평면에 집중시키는 집광 렌즈 어레이(도면에 도시되지 않음)를 통과한다. 이 빔렛 블랭커 어레이(9)는 바람직하게는 전자 빔렛(7) 중 하나 이상을 각각 편향시킬 수 있는 복수 개의 블랭커를 포함한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)는 빔 정지 어레이(10)와 함께 변조 수단(8)을 구성한다. 제어 유닛(60)으로부터의 입력을 기초로 하여, 변조 수단(8)은 전자 빔렛(7)에 패턴을 추가시킨다. 패턴은 최종 모듈 내에 존재하는 구성요소들에 의해 타겟 표면(13) 상에 위치될 것이다.

이 실시예에서, 빔 정지 어레이(10)는 빔렛을 통과시키는 구멍 어레이를 포함한다. 빔 정지 어레이는, 그 기본적인 형태에서 관통홀, 통상적으로 원형 홀이 마련된 기판을 포함하지만, 다른 형태가 또한 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 빔 정지 어레이(8)의 기판은 관통홀 어레이가 규칙적으로 떨어져 있는 실리콘 웨이퍼로 형성되고, 표면 하전을 방지하도록 금속 표면층으로 코팅될 수 있다.

일 실시예에서, 빔 정지 어레이(10)의 통로는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 요소들과 정렬된다. 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 정지 어레이(10)는 빔렛(7)을 봉쇄하거나 빔렛을 통과하게 하도록 함께 작동한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)가 빔렛을 편향시키면, 빔렛 정지 어레이(10)의 대응하는 구멍을 통과하지 못하고, 대신에 빔렛 봉쇄 어레이(10)의 기판에 의해 봉쇄될 것이다. 하지만, 빔렛 블랭커 어레이(9)가 빔렛을 편향시키지 않으면, 빔렛은 빔렛 정지 어레이(10)의 대응하는 구멍을 통과한 다음, 스폿으로서 타겟(24)의 타겟 표면(13) 상에 투영될 것이다.

더욱이, 리소그래피 시스템은 데이터 기억 장치(61), 판독 유닛(62) 및 데이터 컨버터(63)를 포함하는 제어 유닛(60)을 포함한다. 제어 유닛(60)은 시스템의 나머지 부분으로부터 멀리, 예컨대 청정룸의 내부 밖에 배치될 수 있다. 광섬유를 이용하여, 패턴 데이터를 보유하는 변조된 광선이 프로젝터(65)로 전송되는데, 프로젝터는 섬유의 단부[플레이트(15)에 개략적으로 도시됨]를 전자 광학 유닛(18)으로, 여기서는 변조 어레이(9) 상으로 투영한다. 각각의 광섬유 단부로부터의 변조된 광선(8)은 빔렛 블랭커 어레이(9) 상의 변조기의 광 민감성 요소 상에 투영된다. 각 광선(14)은 하나 이상의 변조기를 제어하는 패턴 데이터의 일부를 유지한다. 적절하게는, 투영기(65)가 광섬유의 단부에서 플레이트와 적절하게 정렬되는 것을 가능하게 하는 전송 수단(17)이 사용된다.

이어서, 전자 빔렛(7)은 최종 모듈에 진입한다. 이하, "빔렛"이라는 용어는 변조된 빔렛을 지칭한다. 그러한 변조된 빔렛은 효율적으로 시간별 순차 부분을 포함한다. 이들 순차 부분들의 일부는 보다 낮은 강도를 갖고, 바람직하게는 0의 강도, 즉 빔 정지부에서 정지되는 부분을 가질 수 있다. 일부는 후속하는 주사 주기를 위해 시작 위치로 빔렛을 위치 결정하도록 0의 강도를 가질 것이다.

최종 모듈은 바람직하게는 다양한 구성요소를 포함하는 삽입 가능한, 대체 가능한 유닛으로서 구성된다. 이 실시예에서, 최종 모듈은 빔 정지 어레이(10), 주사 디플렉터 어레이(11), 및 투영 렌즈 구조(12)를 포함하지만, 이들 모두가 최종 모듈에 포함될 필요는 없고 상이하게 배치될 수 있다. 최종 모듈은 기타 기능들 중에서도 약 100 내지 500 배, 바람직하게는, 가능한 한 크게, 예컨대 300 내지 500 배의 반배율(demagnificatioin)을 제공할 것이다. 최종 모듈은 바람직하게는 후술되는 바와 같이 빔렛을 편향시킨다. 최종 모듈을 떠난 후에, 빔렛(7)은 타겟 평면에 위치된 타겟 표면(13) 상에 충돌한다. 리소그래피 용례를 위해, 타겟은 일반적으로 대전 입자 민감층 또는 저항층이 마련된 웨이퍼를 포함한다.

따라서, 빔렛 정지 어레이(10)를 통과한 후에, 변조된 빔렛(7)은 X 방향 및/또는 Y 방향으로, 실질적으로 편향되지 않은 빔렛의 방향에 수직으로 각 빔렛(7)의 편향을 제공하는 주사 디플렉터 어레이(11)를 통과한다. 본 발명에서, 디플렉터 어레이(11)는 후술되는 바와 같이 비교적 작은 구동 전압의 인가를 가능하게 하는 주사 정전 디플렉터이다. 다음에, 빔렛(21)은 투영 렌즈 구조(12)를 통과하여 타겟 평면에서 타겟, 통상적으로 웨이퍼의 타겟 표면(13) 상에 투영된다. 투영 렌즈 구조(12)는 빔렛을 집중시켜, 바람직하게는 약 10 내지 30 나노미터 직경의 기하학적 스폿 크기를 유발시킨다. 그러한 설계에서 투영 렌즈 구조(12)는 바람직하게는 약 100 내지 500 배의 반배율을 제공한다. 이 바람직한 실시예에서, 투영 렌즈 구조(12)는 유리하게는 타겟 표면(13)에 가깝게 배치된다.

그러한 고품질의 투영은 재현성 결과를 제공하는 리소그래피 시스템을 얻기 위하여 관련된 것이다. 일반적으로, 타겟 표면(13)은 기판 상부에 레지스트 필름을 포함한다. 레지스트 필름 부분은 대전 입자, 즉 전자의 빔렛의 인가에 의해 화학적으로 변경된다. 그 결과로서, 필름의 조사된 부분은 현상액에 얼마간 용해되어, 웨이퍼 상에 레지스트 패턴을 초래한다. 웨이퍼 상의 레지스트 패턴은 이어서 하지층에 대해, 즉 반도체 제조 분야에서 공지된 에칭 및/또는 증착 단계의 실시에 의해 전사될 수 있다. 명백하게는, 조사가 균일하지 않으면, 레지스트가 균일한 방식으로 형성될 수 없어, 패턴에서 잘못을 유발한다. 더욱이, 많은 그러한 리소그래피 시스템은 복수 개의 빔렛을 사용하게 한다. 조사의 차이가 편향 단계로부터 유발되어서는 않된다.

도 5는 대전 입자 시스템(1)의 위치 결정 및 지지 구조(140)의 실시예의 간소화된 개략도를 도시하고 있다. 웨이퍼 등의 타겟을 지지하도록 된 제1 부재(41)는 제1 부재(41)와 제2 부재(42)가 서로를 향해 그리고 멀어지게 이동될 수 있는 방식으로 전기 모터(45)와 스프링(44)에 의해 제2 부재(42)에 연결된다. 명확도를 위해, 2개의 전기 모터만이 도시되어 있는데, 이 갯수는 6개의 자유도에서의 위치 결정을 허용하도록 적절하게 더 높을 수 있다. 제1 차폐 부분(43a)은 제1 부재(41)에 고정되고, 제2 차폐 부분(43b)은 제2 부재(42)에 고정된다. 차폐 부분(43a, 43b)은 오버랩되어 차폐부를 완성한다. 전기 모터(45)가 동일하게 구동될 때에, 제1 부재(41)와 제2 부재(42)는 서로 평행한 상태로 있으면서 서로에 대해 이동될 것이다. 이 때에, 차폐 부분(43a, 43b)들 사이의 오버랩은 차폐부를 완성하기에 충분하게 유지된다. 각각의 전기 모터(45)를 동일하지 않은 방식으로 구동함으로써, 제1 부재(41)와 제2 부재는 또한 서로에 대해 이동하고 또한 경사져서 평행하게 유지되지 않는다. 이 때에, 차폐 부분(43a, 43b)들 사이의 오버랩은 차폐 부분(43a, 43b)들 사이의 공간이 차폐 부분들의 접촉 없이 경사를 허용하면서 차폐부를 완성하기에 충분하게 유지된다. 스프링(44)은 연장 및 수축하기에 자유로울 뿐만 아니라 제1 부재(41)와 제2 부재(42)의 경사를 용이하게 하는 운동을 허용하기에 자유롭다.

이전의 설명 및 도입부 외에, 이하의 청구범위는 별문제로 하고, 본 발명은 또한 당업계의 숙련자에 의해 모호하지 않게 유도 가능한 도면에서의 추가의 명백하지 않은 설명 및 양태 모두에 관한 것이다.

Claims (29)

1. 타겟을 테이블 상에 지지 및 위치 결정하기 위한 지지 및 위치 결정 구조체가 마련된 대전 입자 시스템으로서, 상기 지지 및 위치 결정 구조체는,
   제1 부재,
   제2 부재,
   상기 제1 부재를 제2 부재에 대해 이동시키는 적어도 하나의 모터, 및
   상기 제1 부재, 테이블 및 타겟의 중량을 적어도 부분적으로 지탱하도록 상기 제1 부재와 제2 부재를 기계적으로 연결하는 스프링
   을 포함하고, 상기 대전 입자 시스템은, 상기 적어도 하나의 모터에 의해 발생되는 전자기장으로부터 적어도 하나의 대전 입자 빔을 차폐하도록 상기 지지 및 위치 결정 구조체를 둘러싸는 차폐부를 포함하고,
   상기 차폐부는 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분을 포함하고, 상기 제1 부재와 제2 부재는 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분의 결합에 의해 적어도 부분적으로 차폐되며, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분은 서로를 향해 이동될 수 있는 것인 대전 입자 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분은 상기 제1 부재의 주 표면에 대해 평행하게 연장되는 평탄한 부분과, 상기 평탄한 부분과 상이한 배향을 갖는 측부를 각각 포함하고, 상기 측부들은 오버랩되는 것인 대전 입자 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분 중 적어도 하나는 평행하게 연장되는 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함하여, 다른 차폐 부분의 측부가 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되는 것인 대전 입자 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분 중 적어도 하나는 단면도에서 빗살형 구조를 구성하도록 복수 개의 플레이트를 포함하는 것인 대전 입자 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분 양자는 서로 맞물린 구조를 구성하도록 배치되는 복수 개의 플레이트를 포함하는 것인 대전 입자 시스템.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지 및 위치 결정 구조체에는 90도 내지 180도 사이의 각도를 상호간에 포함하는 제1 측면 및 인접한 제2 측면이 마련되는 것인 대전 입자 시스템.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분은 원형 형상으로 이루어지고, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분의 측부들의 오버랩은 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분을 동심 형태로 배치함으로써 달성되는 것인 대전 입자 시스템.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모터는 제2 부재에 대한 제1 부재의 위치 설정을 6개의 자유도로 허용하도록 2개 이상의 전기 모터를 포함하는 것인 대전 입자 시스템.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모터는 로렌츠 모터(Lorentz motor)인 것인 대전 입자 시스템.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대전 입자 시스템은 제어된 분위기 하에 작동되는 것인 대전 입자 시스템.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대전 입자 시스템은 측정 시스템과 리소그래피 시스템의 군에서 선택된 시스템인 것인 대전 입자 시스템.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대전 입자 시스템은 적어도 하나의 대전 입자 빔의 타겟 표면에 대한 투영을 위한 컬럼을 포함하고, 상기 차폐부는 상기 적어도 하나의 모터에 의해 발생되는 전자기장으로부터 상기 제1 부재 위의 컬럼을 차폐하도록 제공되는 것인 대전 입자 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 지지 및 위치 결정 구조체에는 상기 적어도 하나의 모터가 비교적 높은 전력 모드를 향해 전환되고 타겟이 확실하게 위치 결정되는 작동 상태와, 적어도 하나의 모터가 낮은 전력 모드에 있거나 턴오프되는 비작동 상태가 제공되는 것인 대전 입자 시스템.
14. 제13항에 있어서, 상기 스프링은 작동 상태보다 비작동 상태에서 긴 유효 길이를 갖고, 상기 대전 입자 시스템은 상기 스프링의 최대 길이를 획정하는 스프링 홀더를 더 포함하는 것인 대전 입자 시스템.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 부재로부터 요소의 제거를 감지하는 적어도 하나의 센서를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 작동 상태와 비작동 상태 간의 천이를 제어하도록 구성되는 제어 유닛에 연결되며, 상기 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 모터를 스위치 오프시키는 것인 대전 입자 시스템.
16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 부재의 위치를 비작동 상태에서 잠그는 잠금 구조를 더 제공하는 것인 대전 입자 시스템.
17. 제14항에 있어서, 제1 부재에 있는 제1 차폐 부분과 제2 부재에 있는 제2 차폐 부분을 갖는 차폐부를 더 포함하고, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분 각각에는 부재의 주변에 빗살형 구조의 플레이트들이 마련되며, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분의 플레이트들은 상호 맞물리고, 상기 차폐부는 비작동 상태에서 차폐를 계속하도록 구성되며, 상기 제1 차폐 부분과 제2 차폐 부분의 플레이트들은 상기 스프링의 연장부에 평행한 방향으로 상호 오버랩 길이를 갖고, 상기 상호 오버랩 길이는 작동 상태로부터 비작동 상태로의 천이 하에서 스프링의 길이 연장보다 큰 것인 대전 입자 시스템.
18. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 스프링은 스프링의 중앙축에 수직인 운동을 허용하도록 위치 결정 및 지지 구조체에 자유롭게 이동 가능하게 포함되는 중공 스프링을 포함하는 것인 대전 입자 시스템.
19. 제1항, 제2항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 따른 대전 입자 시스템에서 요소를 위치 결정하는 방법으로서,
    제1 요소가 제1 부재에 의해 지지되도록 지지 및 위치 결정 구조체의 제1 부재에 상기 요소를 기계적으로 연결하는 단계;
    상기 제1 부재를 제2 부재에 대해 위치 결정하도록 적어도 하나의 모터를 작동시키는 단계; 및
    차폐부를 이용하여, 상기 적어도 하나의 모터에 의해 발생된 전자기장으로부터 상기 제1 부재 위의 적어도 하나의 대전 입자 빔을 차폐하는 단계
    를 포함하고, 상기 차폐부는 상기 모터 작동의 결과로서 제2 부재에 대한 제1 부재의 이동을 가능하게 하도록 제1 차폐 부분 및 제2 차폐 부분을 포함하는 분배된 차폐부인 것인 요소의 위치 결정 방법.
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